دستاوردی جدید از محققین شرکت متا؛ تبدیل افکار به نوشتار با کمک سیگنال‌های مغناطیسی مغز

شفقنا رسانه- مدل جدیدی از هوش مصنوعی، بدون نیاز به کاشت ایمپلنت، می‌تواند با استفاده از تجهیزات غیرتهاجمی و تحلیل سیگنال‌های مغزی، افکار افراد را به جملات تایپ‌شده تبدیل کند. این پیشرفت حاصل پژوهش دانشمندان شرکت متا در قالب دو مطالعه‌ی جداگانه است که هنوز در مجلات علمی معتبر منتشر و مورد داوری تخصصی قرار نگرفته‌اند.

به گزارش شفقنا از آیی تی ایران در مطالعه‌ی نخست، پژوهشگران با استفاده از تکنیکی به نام مگنتوانسفالوگرافی (MEG)، که میدان مغناطیسی ناشی از فعالیت الکتریکی مغز را ثبت می‌کند، توانستند سیگنال‌های مغزی شرکت‌کنندگان را هنگام تایپ جملات ردیابی کنند. سپس مدلی از هوش مصنوعی برای رمزگشایی این سیگنال‌ها و بازتولید جملات آموزش داده شد.

این مدل توانست حروف تایپ‌شده را با دقت ۶۸ درصد بازسازی کند. در این میان، حروف رایج‌تر با دقت بالاتری شناسایی شدند، در حالی که حروف کم‌کاربردتر مانند Z و K با نرخ خطای بیشتری همراه بودند. خطاهای مدل معمولاً به‌گونه‌ای بود که حروف جایگزین‌شده در موقعیت نزدیک به حرف اصلی در صفحه‌کلید QWERTY  قرار داشتند، که نشان‌دهنده‌ی استفاده‌ی مدل از سیگنال‌های حرکتی مغز برای پیش‌بینی حروف است.

رمزگشایی فرآیند تولید زبان در مغز

مطالعه‌ی دوم بر پایه‌ی داده‌های مطالعه‌ی اول، به بررسی نحوه‌ی تولید زبان در مغز انسان پرداخت. در این مطالعه نیز از MEG برای ثبت هزار اسنپ‌شات در ثانیه از مغز شرکت‌کنندگان هنگام تایپ جملات استفاده شد. تحلیل این داده‌ها نشان داد که مغز ابتدا اطلاعات مربوط به معنای جمله و زمینه‌ی آن را تولید می‌کند و سپس به‌صورت مرحله‌به‌مرحله نمایش دقیق‌تری از کلمات، هجاها و حروف را ایجاد می‌کند.

نتایج این مطالعه فرضیه‌ای دیرینه را تأیید می‌کند: تولید زبان در مغز یک فرآیند سلسله‌مراتبی است که در آن ساختار معنایی به واحدهای کوچکتر شکسته شده و در نهایت به فرمان‌های حرکتی تبدیل می‌شود. همچنین مشخص شد که مغز برای جلوگیری از تداخل میان نمایش عصبی کلمات یا حروف متوالی، از یک «کد عصبی پویا» بهره می‌گیرد. این کد محل نمایش اطلاعات در بخش‌های زبانی مغز را به‌طور پیوسته تغییر می‌دهد و به مغز اجازه می‌دهد تا اطلاعات مرتبط با حروف، هجاها و کلمات را در گذر زمان حفظ و پیوند دهد.

با وجود دقت قابل توجه این مدل‌ها، محدودیت‌هایی نیز وجود دارد. تجهیزات MEG کنونی بسیار حجیم و حساس به نویز هستند و استفاده از آن‌ها در خارج از محیط‌های کنترل‌شده‌ی آزمایشگاهی هنوز ممکن نیست. با این حال، دانشمندان امیدوارند که با پیشرفت‌های آینده در فناوری MEG، زمینه برای طراحی دستگاه‌های پوشیدنی غیرتهاجمی فراهم شود که بتوانند به‌ویژه در کمک به بیماران دارای آسیب‌های مغزی یا اختلالات گفتاری مورد استفاده قرار گیرند.

الکساندر هاث، عصب‌پژوهی که در این مطالعات مشارکت نداشت، این پژوهش را «گامی واقعی در زمینه‌ی رمزگشایی غیرتهاجمی سیگنال‌های مغز» خواند و آن را حاصل بهره‌گیری حداکثری از فناوری‌های موجود دانست.